城市数字化发展基础支撑平台研究

李航

【摘要】    加快数字化发展是“十四五”规划和城市现代化建设的重要内容，涉及数字政府、数字社会、数字经济等多个方面，通过构建跨部门、跨层级的数字化发展基础支撑平台，对各类数字化资源进行整合和集约管理，既能够避免系统重复建设，又能够加快数字化发展进程，是解决当前数字城市、智慧城市项目零散建设、相互孤立等问题的可行方案。

【关键字】    数字化    基础支撑平台    智慧城市    城市大脑

一、城市数字化发展现状

2020年3月31日，习近平总书记对杭州市运用城市中枢提升交通、文旅、卫健等系统治理能力的创新成果表示肯定，使得我国各省市纷纷跟进研究，也使城市数字化发展进入一个新阶段。这一阶段的数字化项目主要特点是探索城市中枢型系统建设模式，通过中枢系统来整合不同资源和系统，实现城市建设中心化管理、统一运维的目标。

纷繁的实践案例和架构体系在这一时期层出不穷，大型互联网公司推出了智慧城市运行中心（IOC）、未来城市（WeCity）等各类方案，有的构建用户管理、认证中心、表单等微服务，为上层应用提供微服务快捷组合;有的拓展云平台的算法、分析、可视化能力，为上层应用提供更丰富的软硬件支持和云原生服务能力。繁多的技术路径使得实践者和研究者可能失去方向，本文将从数字化发展的共性基础需求出发，探寻支撑数字化发展中最关键的基础平台。

二、城市数字化发展基础支撑遇到的问题与挑战

2.1项目缺乏统筹规划，各领域各自为战

当今数字化发展已进入快车道，通过数字化手段提升政务服务、社会治理、产业发展已成为关键措施。但并非所有管理者都对数字化有清晰的认识，导致许多部门、许多领域以摸索方式开展数字化建设，经常出现几十个项目同时上马，过程轰轰烈烈，却实际存在重复建设和资源浪费的情况 。

2.2服务支撑能力过低，难以满足发展需求

近年来政府已经对网络、数据、云平台等资源进行了整合，节约了数据采集、机房建设维护、专线网络等成本，使资源由封闭转变为开放化、标准化。但根据平台服务的三个层级，基础设施服务（IaaS）、平台服务（PaaS）、软件服务（SaaS），当前的数字化基础平台多数停留在基础设施层级，平台服务能力未得到充分挥发。

2.3功能重复研发较多，资源缺乏集约管理

项目资金重复分散使用是政府信息化项目长期存在的问题，在加快数字化发展，大兴数字化项目的同时，解决资金和资源浪费显得尤为重要。解决这一问题最主要的措施就是消除重复分散的资源利用模式，通过统一资源管理促进不同部门协作共进。

2.4安全信息零碎分散，安全防護未成体系

构建城市中枢系统或基础支撑平台的同时，也将分散于各部门、各系统的安全风险集中了，一旦政务云等集中式系统受到攻击或存在安全漏洞，影响范围不再是单个部门，可能会波及省、市乃至国家层面，构建统一的安全信息收集、分析、防护、处置平台显得尤为重要。

三、城市数字化发展基础支撑建设的对策和建议

3.1提高基础服务层级，优化基础服务能力

3.1.1构建数据综合服务平台

随着数字化应用的快速发展，数据资源的重要性愈加凸显，2020年3月发布的《中共中央国务院关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》将数据和土地、劳动力、资本、技术等并列为五大生产要素，数字化发展对数据资源服务需求提升到了全新高度。

首先，数据资源存储和管理平台需要支持海量数据，当前图像、语音、视频等非结构化数据已占据资源总量的80%以上，城市级政务数据量正由TB级别快速进入PB、EB级别，数据管理需要同时适用于海量的结构化数据和非结构化数据。

其次，数据资源平台服务层级需要提升，数据服务需要描绘出个人、企业、社会、政府的各维度信息，支持城市级数据的集约管理和多维应用。最后，数据资源平台需要支持数据交易流通，当前海量的互联网数据、社会公共数据并未纳入到城市数据管理范围，只有平台实现数据所有权、数据交易权管理，才能实现互联网数据、企业数据的交易和广泛应用。

3.1.2提升云计算服务层级

云平台服务目前虽然帮助政府、企业有效节约了机房建设运维资金投入，但云平台的服务能力却远远未得到有效发挥。

首先，云主机、云存储等传统应用形式占比70%以上，云平台高级服务能力未得到应用。如图像计算方面，治安管理需要对海量的公共视频监控图像进行智能分析;土地资料利用需要对卫星影像进行智能分析，均需要消耗大量图像计算资源，如果采取云计算动态调配模式，将大大提高资源利用率。

其次，云平台高层级服务能力未得到充分发挥，如一些主流云平台已对外提供MySQL、PostgreSQL分布式数据库服务，大幅提高数据库的性能上限和安全稳定性，也有利于数据整合，将是未来云平台服务的拓展方向。

3.2收集共性业务需求，创新公共服务平台

3.2.1构建认证授权平台

当前各级各部门建设了大量的信息系统，因为系统间认证、授权模块相互独立，阻碍了用户信息跨系统传递，反复的用户注册和系统登录既造成使用不便，也导致各系统间用户信息不一致。当城市数字化发展到一定程度，必然需要构建统一的认证授权平台，以实现多系统单点登录、跨系统业务办理、第三方授权免注册等，最终实现上层应用互联互通。部分省市，及大型企业已建立了统一认证授权平台，实现了内部系统单点登录服务。

如政务服务实现单点登录后，可在人社、医保、民政等服务系统间无缝跳转，实现业务联办。未来城市级认证授权平台将实现政府、企业间的统一用户管理，建立起链接个人和企业的认证信息，并具有隐私保护和数据授权功能，实现城市级一号通行、一码通行等广泛应用。

3.2.2构建时空服务平台

目前各省、市也已建成上线了地理空间基础信息库，对城市地图、规划图、路网、河网等信息进行了整理共享。但随着城市数字化进程的加快，空间地理资源种类更加繁多，卫星影像地图、城市三维地图、建筑物高精模型等均已纳入空间地理服务范围，资源更新频率也由年度更新逐步迭代至月度更新、每周更新，构建服务更完善的时空平台也成为了未来数字发展必备的基础支撑[6]。

时空服务平台将进一步整合城市二维矢量地图、卫星影像地图、三维模型地图、建筑物高精模型等各类空间地理资源，提供面向政府、面向社会的资源服务，免除卫星影像图片拼接、三维影像服务引擎部署等重复资金投入，以统一的资源管理模式，对接国家卫星影像中心、测绘中心等资源采集部门。

3.2.3构建算法服务平台

数字政府、数字社会建设中，算法分析应用涉及方方面面，包括人脸识别、图像分析、文字识别、自然语言处理、语音识别、决策优化等。这些算法通常由各部门自行采购部署，造成了功能重复建设，同时各系统所使用算法的不一致，也导致分析结果不一致。例如，人脸识别服务已经成为APP认证、系统登录的必备功能，在城市公共场所、政务服务场所也有着广泛应用，但是算法来源于不同公司和部门，分析结果将大不一致，有的因人像老旧，存在误识别。构建算法服务平台，就是将常用算法服务集中管理、统一服务，降低算法购入和使用成本，提高算法分析质量，促进算法升级迭代，最终形成城市统一的人像识别服务、图像分析服务等算法服务。

3.3整合各类安全信息，构建安全防护体系

3.3.1整合网络安全信息

当前政务网络已完成跨部门、跨地域、跨层级的连接，与城域互联网共同构成城市级网络的两个关键组成部分，但当前的网络安全防护，往往局限于某一政府部门的专网环境，对城域网络、政务网络的安全信息监测和感知较为匮乏，城市级网络安全防护体系建设尚处于摸索阶段。

以城市级网络安全态势感知防护而言，需要整合网络中数以千计的网络设备、安全设备信息;在城域网络、政务网络关键节点进行流量监测;在网络边界增强安全隔离和防护措施，构建起网络全覆盖、处置流程全覆盖的安全管控平台，形成快速预警与处置机制，提升响应速度，实现数字化安全管理零距离。

3.3.2整合数据安全信息

2021年9月1日开始执行的《中华人民共和国数据安全法》，对数据的全生命周期安全管理、评测、预警、处置和响应提出了全方位要求。当前各省、市已建立的人口、法人、公共信用、电子证照、宏观经济、空间地理等基础信息资源数据库存储了TB至PB级的敏感信息，未来互联网数据、政务数据、公共数据等海量数据的进一步融合，将对数据安全保护措施提出更高的要求。

为了实现有效的安全管控，数据存储加密、数据传输加密、数据访问审计等已由可选措施逐步转变为必备措施。相对于数据整合和应用的快速发展，数据安全管控是当前亟需补足的短板。

3.3.3整合平臺安全信息

目前部分省、市新建政务信息系统已全部上云，政务信息系统上云率已达到90%以上，政务云平台、天地图平台、政府网站集群等系列大型平台集中了城市绝大多数的系统资源，但在平台冗余灾备、多平台监控管理、平台运行监测和安全防护等方面相对薄弱。

首先，需要构建多平台监测管理中心，对平台空间消耗、资源负载、运行态势进行管控，逐步实现同类型不同平台间的资源迁移、互备、负载均衡。

其次，需要整合网络、数据、平台等安全信息，构建城市级安全信息中心，集信息分析、预警、处置、联动管理为一体，筑牢数字化发展的安全基础。

参  考  文  献

[1]邓秋成.城市大脑总体架构与应用研究[J].信息技术与标准化， 2020（11）：13-16.

[2]郭永江.基于中台的新型智慧城市建设研究[J].计算机与网络， 2021，47（02）：32-34.

[3]邓秋成.城市大脑总体架构与应用研究[J].信息技术与标准化， 2020（11）：13-16.

[4]郭逸帆，王晓晔，呼子昊，林少崴.基于云平台的物联网系统设计研究[J].天津理工大学学报，2021，37（01）：32-36.

[5]孟天广.政府数字化转型的要素、机制与路径———兼论“技术赋能”与“技术赋权”的双向驱动[J].治理研究，2021，37（01）：5-14+2.

[6]胡伟，束平.数据中台支持下国土空间规划“一张图”实施监督信息系统设计——以常州市为例[J].国土资源信息化，2021（02）：35-40.